Застосування лазерної технології в процесі нарізки напівпровідникових пластин

Feb 27, 2024 Залишити повідомлення

Нарізка - це процес поділу напівпровідникової пластини на один чіп, як правило, на основі пластини, яка завершила попередній процес і випробування електричних характеристик. У той же час, як перший крок упаковки напівпровідників, якість скрайбінгу безпосередньо впливатиме на кінцеву надійність упакованого продукту. Різання шліфувальним кругом є одним з найбільш широко використовуваних методів різання в даний час. Лезо, що складається з алмазних частинок і клею, обертається на високій швидкості через з’єднання шпинделя, подрібнюючи один одного з матеріалом, що підлягає обробці, і подається з певною швидкістю, щоб розділити пластину на незалежні стружки. Дефекти, такі як розтріскування, спричинене залишковою напругою та механічними пошкодженнями в процесі, є основними проблемами, що обмежують розвиток шліфувального круга.

 

Зі швидким розвитком напівпровідникових інтегральних схем нові вимоги до ефективності та якості скрайбінгу поєднуються з характеристиками різних матеріалів для обробки, починаючи від вибору інструменту для скрайбування, оптимізації параметрів процесу та вдосконалення методу скрайбування, і так далі, технологія різання має певний розвиток. Зважаючи на тенденцію розвитку диверсифікації пристроїв, особливо щодо розробки вимог до безконтактного скрайбування, таких як ультратонкі пластини та пластини MEMS, що містять рухомі структури, скрайбування шліфувальним кругом не може бути повністю задоволено. Лазерне різання може ефективно уникнути проблеми розтріскування шліфувального круга, і в той же час у малих розмірах і мікросхемах MEMS підкреслюється все більш важливі переваги, у цьому документі в основному обговорюватиметься основне застосування лазерного невидимого різання та різання лазерною абляцією два види різання методи.

 

Технологія невидимого лазерного різання

 

Технологія невидимого різання — це технологія, яка фокусує напівпрозорий лазерний промінь довжини хвилі через оптичну фокусувальну лінзу на внутрішній стороні пластини, утворюючи початкову точку для сегментації всередині пластини, тобто модифікованого шару, а потім застосовуючи зовнішню силу до пластини розділити його на самостійну мікросхему. Тому технологія невидимого різання зазвичай включає два процеси: лазерне різання та відділення стружки. Процес лазерного різання, відповідно до різних матеріалів обробки, вибирає відповідну довжину хвилі лазера через певний оптичний шлях, фокусується на внутрішній стороні пластини, щоб утворити модифікований шар, модифікований шар у формуванні того самого часу, утворить тріщина, що вказує на позитивну та негативну поверхню пластини. Для певної товщини пластини лазеру потрібно кілька разів сфокусуватися на різній фокусній глибині, щоб сканувати внутрішню частину пластини, щоб модифіковані шари були з’єднані один з одним і, нарешті, сформували цілий модифікований шар, придатний для сегментації, який є важливим кроком для сприяння відокремленню стружки.

 

На основі формування модифікованого шару процес відділення чіпів полягає в тому, щоб модифікований шар проходив через поверхню та дно пластини, а потім відокремлювався на незалежний чіп за допомогою зовнішньої сили, такої як тиск розщеплення, або безпосередньо шляхом розтікання. і розщеплення.

 

Технологія лазерного абляційного різання

 

Лазерне абляційне різання - це використання високоенергетичного імпульсного лазера, після колімації та фокусування оптичної системи, утворення високої щільності енергії, розмір плями променя лише мікронного лазерного променя, що діє на поверхню заготовки, так що опромінена область локальне плавлення, газифікація, так що скрайбінг видаляє міжканальний матеріал і, нарешті, досягає канавок або прямого скрайбінгу.

 

Лазерне абляційне різання використовує високу температуру як механізм дії, і на краю абляції утворюється зона термічного впливу з явищем частого повторного лиття обробленого матеріалу. Як контролювати розмір зони теплового впливу є основним способом реалізації розвитку лазерного різання в напівпровідниковій промисловості. Відповідний лазер і оптична система вибираються та конфігуруються відповідно до характеристик поглинання оброблюваного матеріалу для різних довжин хвиль лазера. Серед них ширина імпульсу є важливим параметром, що впливає на якість різання, фактично відноситься до тривалості кожного окремого імпульсу лазера, у випадку однакової потужності та частоти, чим менша ширина імпульсу, тим коротший час дії між лазером. і чим оброблений матеріал, тим менша зона теплового впливу, що може зменшити несприятливий вплив процесу абляції на край. Крім того, при виборі лазерів також необхідно враховувати ефективність і якість, як правило, чим коротша довжина хвилі лазера, тим менша зона впливу тепла обробки, але швидкість лазера повільна, а ефективність низька.

 

На даний момент існує два основних типи технологій лазерного різання, які використовуються для різання напівпровідникових пластин, а саме лазерне стелс-різання та лазерне абляційне різання. Дві технології мають свої особливості, і обидві демонструють переваги, з якими не може зрівнятися традиційний шліфувальний круг. З безперервним розвитком лазерної технології та зрілістю відповідного обладнання лазерне різання займе більш домінуюче положення в галузі різання напівпровідникових пластин.

 

Xi'an Guosheng Laser Technology Co., Ltd. — це високотехнологічне підприємство, яке спеціалізується на дослідженнях і розробках, виробництві та продажі автоматичних лазерних наплавлювальних машин, високошвидкісних лазерних наплавлювальних машин, лазерних гартівних машин, лазерних зварювальних машин і обладнання для лазерного 3D-друку. Наша продукція є економічно ефективною та продається всередині країни та за кордоном. Якщо ви зацікавлені в наших продуктах, зв’яжіться з нами за адресою bob@gshenglaser.com.